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如何在 C# 中生成随机的 8 个字符的字母数字字符串?

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如何在 C# 中生成随机的 8 个字符的字母数字字符串?

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网友回答:

var chars = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
var stringChars = new char[8];
var random = new Random();

for (int i = 0; i < stringChars.Length; i++)
{
    stringChars[i] = chars[random.Next(chars.Length)];
}

var finalString = new String(stringChars);

不如 Linq 解决方案那么优雅。

(注意:Random 类的使用使其不适用于任何与安全相关的内容,例如创建密码或令牌。如果需要强随机数生成器,请使用 RNGCryptoServiceProvider 类。

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网友回答:

我听说 LINQ 是新的黑色,所以这是我使用 LINQ 的尝试:

private static Random random = new Random();

public static string RandomString(int length)
{
    const string chars = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
    return new string(Enumerable.Repeat(chars, length)
        .Select(s => s[random.Next(s.Length)]).ToArray());
}

(注意:Random 类的使用使其不适用于任何与安全相关的内容,例如创建密码或令牌。如果需要强随机数生成器,请使用 RNGCryptoServiceProvider 类。

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网友回答:

针对 .NET 6 进行了更新。RNGCryptoServiceProvider 被标记为已过时。相反,调用 RandomNumberGenerator.Create()。答案中的代码已相应更新。

根据评论更新。原始实现生成 a-h ~1.95% 的时间和剩余字符 ~1.56% 的时间。更新生成所有字符的时间为 ~1.61%。

框架支持 – .NET Core 3(以及支持 .NET 标准 2.1 或更高版本的未来平台)提供了一种加密方法,用于生成所需范围内的随机整数。

与提出的一些替代方案不同,这个替代方案在加密上是合理的

using System;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

namespace UniqueKey
{
    public class KeyGenerator
    {
        internal static readonly char[] chars =
            "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ1234567890".ToCharArray(); 

        public static string GetUniqueKey(int size)
        {            
            byte[] data = new byte[4*size];
            using (var crypto = RandomNumberGenerator.Create())
            {
                crypto.GetBytes(data);
            }
            StringBuilder result = new StringBuilder(size);
            for (int i = 0; i < size; i++)
            {
                var rnd = BitConverter.ToUInt32(data, i * 4);
                var idx = rnd % chars.Length;

                result.Append(chars[idx]);
            }

            return result.ToString();
        }

        public static string GetUniqueKeyOriginal_BIASED(int size)
        {
            char[] chars =
                "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ1234567890".ToCharArray();
            byte[] data = new byte[size];
            using (RNGCryptoServiceProvider crypto = new RNGCryptoServiceProvider())
            {
                crypto.GetBytes(data);
            }
            StringBuilder result = new StringBuilder(size);
            foreach (byte b in data)
            {
                result.Append(chars[b % (chars.Length)]);
            }
            return result.ToString();
        }
    }
}

基于此处对替代方案的讨论,并根据以下评论进行更新/修改。

下面是一个小型测试工具,用于演示旧输出和更新输出中字符的分布。有关随机性分析的深入讨论,请查看 random.org。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using UniqueKey;

namespace CryptoRNGDemo
{
    class Program
    {

        const int REPETITIONS = 1000000;
        const int KEY_SIZE = 32;

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Original BIASED implementation");
            PerformTest(REPETITIONS, KEY_SIZE, KeyGenerator.GetUniqueKeyOriginal_BIASED);

            Console.WriteLine("Updated implementation");
            PerformTest(REPETITIONS, KEY_SIZE, KeyGenerator.GetUniqueKey);
            Console.ReadKey();
        }

        static void PerformTest(int repetitions, int keySize, Func<int, string> generator)
        {
            Dictionary<char, int> counts = new Dictionary<char, int>();
            foreach (var ch in UniqueKey.KeyGenerator.chars) counts.Add(ch, 0);

            for (int i = 0; i < REPETITIONS; i++)
            {
                var key = generator(KEY_SIZE); 
                foreach (var ch in key) counts[ch]++;
            }

            int totalChars = counts.Values.Sum();
            foreach (var ch in UniqueKey.KeyGenerator.chars)
            {
                Console.WriteLine($"{ch}: {(100.0 * counts[ch] / totalChars).ToString("#.000")}%");
            }
        }
    }
}

更新 7/25/2022

根据评论中的一个问题,我很好奇分布是否真的是随机的。

我不是统计学家,但我可能会在电视上播放一个。如果一个真正的统计学家想插话,那将是最受欢迎的。

有 62 个可能的输出值 (A-Za-Z0-9) 和用于选择数组索引的数字。 是 1,因此一个字符被选中的频率是其他字符的 1/4 十亿倍。我们可以通过在索引之前随机旋转输出值数组来进一步减少选择偏差。int.MaxValueint.MaxValue % 62

T 检验或其他统计度量是确定输出结果中是否存在偏差的最佳方法,但这不是我在午休时间可以完成的事情,所以我留给你一个修改上面的代码来衡量与预期的偏差。请注意,它趋于零。

using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

const int REPETITIONS = 1_000_000;
const int KEY_SIZE = 32;
int TASK_COUNT = Environment.ProcessorCount - 1;

var expectedPercentage = 100.0 / KeyGenerator.chars.Length;

var done = false;
var iterationNr = 1;
var totalRandomSymbols = 0L;

var grandTotalCounts = new Dictionary<char, long>();
foreach (var ch in KeyGenerator.chars) grandTotalCounts.Add(ch, 0);

while (!done)
{
    var experiments = Enumerable.Range(0, TASK_COUNT).Select(i => Task.Run(Experiment)).ToArray();
    Task.WaitAll(experiments);
    var totalCountsThisRun = experiments.SelectMany(e => e.Result)
        .GroupBy(e => e.Key)
        .Select(e => new { e.Key, Count = e.Select(_ => _.Value).Sum() })
        .ToDictionary(e => e.Key, e => e.Count);

    foreach (var ch in KeyGenerator.chars)
        grandTotalCounts[ch] += totalCountsThisRun[ch];

    var totalChars = grandTotalCounts.Values.Sum();
    totalRandomSymbols += totalChars;

    var distributionScores = KeyGenerator.chars.Select(ch =>
    new
    {
        Symbol = ch,
        OverUnder = (100.0 * grandTotalCounts[ch] / totalChars) - expectedPercentage

    });

    Console.WriteLine($"Iteration {iterationNr++}. Total random symbols: {totalRandomSymbols:N0}");
    foreach (var chWithValue in distributionScores.OrderByDescending(c => c.OverUnder))
    {
        Console.WriteLine($"{chWithValue.Symbol}: {chWithValue.OverUnder:#.00000}%");
    }

    done = Console.KeyAvailable;        
}

Dictionary<char, long> Experiment()
{
    var counts = new Dictionary<char, long>();
    foreach (var ch in KeyGenerator.chars) counts.Add(ch, 0);

    for (int i = 0; i < REPETITIONS; i++)
    {
        var key = KeyGenerator.GetUniqueKey(KEY_SIZE);
        foreach (var ch in key) counts[ch]++;
    }

    return counts;
}

public class KeyGenerator
{
    internal static readonly char[] chars =
        "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ1234567890".ToCharArray();

    public static string GetUniqueKey(int size)
    {
        byte[] data = new byte[4 * size];
        using (var crypto = RandomNumberGenerator.Create())
        {
            crypto.GetBytes(data);
        }
        StringBuilder result = new StringBuilder(size);
        for (int i = 0; i < size; i++)
        {
            var rnd = BitConverter.ToUInt32(data, i * 4);
            var idx = rnd % chars.Length;

            result.Append(chars[idx]);
        }

        return result.ToString();
    }
}

模板简介:该模板名称为【如何在 C# 中生成随机的 8 个字符的字母数字字符串?】,大小是暂无信息,文档格式为.编程语言,推荐使用Sublime/Dreamweaver/HBuilder打开,作品中的图片,文字等数据均可修改,图片请在作品中选中图片替换即可,文字修改直接点击文字修改即可,您也可以新增或修改作品中的内容,该模板来自用户分享,如有侵权行为请联系网站客服处理。欢迎来懒人模板【C#】栏目查找您需要的精美模板。

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